全面了解管道伸縮器

1、全面了解管道伸縮器伸縮器也可稱為管道伸縮節(jié)、 膨脹節(jié)、 補(bǔ)償器，伸縮器伸縮節(jié)是泵、閥門，管道等設(shè)備與管道連接的新產(chǎn)品，通過 全螺栓把它們連接起來， 使其成為整體， 并有一定的位移量， 方便安裝?？沙惺芄芫€的軸向壓力。這樣就可以在安裝維修 時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場安裝尺寸進(jìn)行調(diào)整，在工作時(shí)，不僅提高工作 效率，而且對泵、閥們等管道設(shè)備起到一定保護(hù)作用。伸縮 節(jié)分為：波紋伸縮節(jié)、套筒伸縮節(jié)、方形自然補(bǔ)償伸縮節(jié)等幾大類型，其中以波紋伸縮節(jié)較為常用，主要為保障管道安全運(yùn)行。管道伸縮器是管道連接中由于熱脹冷縮引起的尺寸變化給予補(bǔ)償?shù)倪B接件。管道伸縮器最常用的有兩種，種是橡膠管道伸縮器，另一種是金屬管道伸縮器。膠管道

2、伸縮器特點(diǎn)：、體積小、重量輕、彈性好、安裝維修方便。、安裝時(shí)可產(chǎn)生軸向、橫向、經(jīng)向、角向位移， 不受用戶管道不同心、 法蘭不平行的限制。工作時(shí)可減振降噪。四、用特殊的合成橡膠可耐高溫、耐酸堿、耐油，是化工耐腐蝕管道的理想產(chǎn)品。金屬管道伸縮器的主要特點(diǎn)：伸縮補(bǔ)償量大，承受溫度高，承受壓力大。伸縮器作用：1.補(bǔ)償吸收管道軸向、橫向、角向受熱引起的伸縮變形。2.吸收設(shè)備振動，減少設(shè)備振動對管道的影響。3.吸收地震、地陷對管道的變形量。因?yàn)楣艿赖臒崦浝淇s，所以對于管道來說，就要產(chǎn)生管壁的應(yīng)力和推拉力； 管壁應(yīng)力大小， 影響管道的強(qiáng)度， 推拉力增大，管道的固定支架就要做的很大，來承受管道伸縮所產(chǎn)生的推拉

3、力；所以利用伸縮節(jié)補(bǔ)償?shù)淖冮_量辦法，以降低管壁應(yīng)力和推力。伸縮器分類 伸縮節(jié)（膨脹節(jié)）主要用于補(bǔ)償管道因溫度變化而產(chǎn)生的伸縮變形，也用于管道因安裝調(diào)整等需要的長度補(bǔ)償，主要分為彎管式膨脹節(jié)、波紋管膨脹節(jié)和套管伸縮節(jié) 3 種結(jié)構(gòu)形式彎管式膨脹節(jié) 將管子彎成 U 形或其他形體 （下圖 彎管式膨脹節(jié) ），并利用形體的彈性變形能力進(jìn)行補(bǔ)償?shù)囊环N膨脹節(jié)。它的優(yōu) 點(diǎn)是強(qiáng)度好、壽命長、可在現(xiàn)場制作 ,缺點(diǎn)是占用空間大、消耗鋼材多和摩擦阻力大這種膨脹節(jié)廣泛用于各種蒸汽管道 種膨脹節(jié)。 它能沿軸線方向伸縮， 也允許少量彎曲。 下圖 波和長管道上。波紋管膨脹節(jié)用金屬波紋管制成的紋管膨脹節(jié) 為常見的軸向式波紋管膨脹

4、節(jié)， 用在管道上進(jìn)行 軸向長度補(bǔ)償。為了防止超過允許的補(bǔ)償量，在波紋管兩端 設(shè)置有保護(hù)拉桿或保護(hù)環(huán)，在與它聯(lián)接的兩端管道上設(shè)置導(dǎo) 向支架。另外還有轉(zhuǎn)角式和橫向式膨脹節(jié)，可用來補(bǔ)償管道 的轉(zhuǎn)角變形和橫向變形。這類膨脹節(jié)的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省空間，節(jié) 約材料，便于標(biāo)準(zhǔn)化和批量生產(chǎn)，缺點(diǎn)是壽命較短。波紋管 膨脹節(jié)一般用于溫度和壓力不很高、長度較短的管道上。隨 著波紋管生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，這類膨脹節(jié)的應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大。 由構(gòu)成其工作主體的波紋管 （一種彈性元件） 和端管、 支架、法蘭、導(dǎo)管等附件組成。主要用在各種管道中，它能 夠補(bǔ)償管道的熱位移，機(jī)械變形和吸收各種機(jī)械振動，起到 降低管道變形應(yīng)力和提高管道使用壽

5、命的作用。波紋補(bǔ)償器連接方式分為法蘭連接和焊接兩種。直埋管道補(bǔ)償器一般采用焊接方式套管伸縮節(jié)由能夠作軸向相對運(yùn)動的內(nèi)外套管組成（下圖 套管伸縮節(jié) ）。內(nèi)外套管之間采用填料 函密封。使用時(shí)保持兩端管子在一條軸線上移動。在伸縮節(jié) 的兩端裝設(shè)導(dǎo)向支架。它的優(yōu)點(diǎn)是對流體的流動摩擦阻力小，結(jié)構(gòu)緊湊；缺點(diǎn)是密封性較差，對固定支架推力較大。套管伸縮節(jié)主要用于水管道和低壓蒸汽管道。非金屬膨脹節(jié) 風(fēng)道橡膠補(bǔ)償器由橡膠和橡膠一纖維織物復(fù)合材 料、鋼制法蘭、套筒、保溫隔熱材料組成，主要用于各種風(fēng)機(jī)、風(fēng)管之間的柔性連接，其功能是減震、降噪、密封、耐介質(zhì)、便于位移和安裝，是環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中種極為理想的減震、降噪、消煙除塵

6、的最佳配套件。纖維織物膨脹節(jié)織物補(bǔ)償器主要為纖維織物、橡膠、等耐高溫材料。能補(bǔ)償 風(fēng)機(jī)、風(fēng)管運(yùn)行的震動及管道變形。纖維織物膨脹節(jié)可補(bǔ)償 軸向、橫向、角向等產(chǎn)品，具有無推力、簡化支座設(shè)計(jì)、耐 腐蝕、耐高溫、消聲減振等特點(diǎn)，特別適用于電廠熱風(fēng)管道 及煙塵管道。非金屬補(bǔ)償器中的纖維織物、保溫棉體本身具 有吸聲、隔振的功能，能有效的減少鍋爐、風(fēng)機(jī)等系統(tǒng)的噪聲和振動。結(jié)構(gòu)簡單、體輕，維修方便。各種管材伸縮節(jié)特點(diǎn)以及適用范圍非金屬膨脹節(jié)非金屬，非柔性補(bǔ)償器：也稱非金屬膨脹節(jié)、非金屬織物補(bǔ)償器，可補(bǔ) 償軸向、橫向、角向，具有無推力、簡化支座設(shè)計(jì)、耐腐蝕、耐高溫、 消聲減振等特點(diǎn)， 特別適用于熱風(fēng)管道及煙塵管

7、道。特點(diǎn)：1、補(bǔ)償熱膨脹：可以補(bǔ)償多方向，大大優(yōu)于只能單式補(bǔ)償?shù)慕饘傺a(bǔ)償器。2、補(bǔ)償安裝誤差：由于管道連接過程中，系統(tǒng)誤差再所難免，纖維補(bǔ)償器較好的補(bǔ)償了安裝誤差。3、消聲減振：纖維織物、保溫棉體本身具有吸聲、隔震動傳遞的功能，能有效的減少鍋爐、風(fēng)機(jī)等系統(tǒng)的噪聲和震動。4、無反推力：由于主體材料為纖維織物，無力的傳遞。用纖維補(bǔ)償器可簡化設(shè)計(jì)，避免使用大的支座，節(jié)省大量的材料和勞動力。5、良好的耐高溫、耐腐蝕性：選用的氟塑料、有機(jī)硅材料具有較好的耐高溫和耐腐蝕性能。6、密封性能好：有比較完善的生產(chǎn)裝配系統(tǒng)，纖維補(bǔ)償器可保證無泄露。簡單、安裝維修方便。8、價(jià)格低于金屬補(bǔ)償器、質(zhì)量優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品。不銹

8、鋼：有直筒型、復(fù)式、角向型和方型等四種類型。不銹鋼補(bǔ)償器可補(bǔ)償軸向、 橫向、 角向、具有無推力、簡化支座設(shè)計(jì)、耐腐蝕、耐高溫、消聲減振等特點(diǎn)，特別適用于熱風(fēng)管道及煙塵管道。金屬：金屬波紋補(bǔ)償器的可靠性是由設(shè)計(jì)、制造、安裝及運(yùn)行管理等多個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成的?？煽啃砸矐?yīng)該從這幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。材料選 擇對用于供熱管網(wǎng)的波紋管的選材，除應(yīng)考慮工作介質(zhì)、工 作溫度和外部環(huán)境外，還應(yīng)考慮應(yīng)力腐蝕的可能性、水處理 劑和管道清洗劑對材料的影響等，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合波紋管材料的焊接、成型以及材料的性能價(jià)格比，優(yōu)選出經(jīng)濟(jì)實(shí)用的波紋管制作材料。般情況下，選用波紋管的材料應(yīng)滿足下列條件：1）高彈性極限、抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，保

9、證波紋管正常工作。2）良好的塑性，便于波紋管的加工成形，且能通過隨后的處理工藝（冷作硬化、熱處理等）獲得足夠的硬度和強(qiáng)度。3）較好的耐腐蝕性能，滿足波紋管在不同環(huán)境下工作要求。4）良好的焊接性能，滿足波紋管在制作過程中的焊接工藝要求。對于地溝敷設(shè)的熱力管網(wǎng)，當(dāng)補(bǔ)償器所處管道地勢較低時(shí)， 雨水或事故性污水會浸泡波紋管，應(yīng)考慮選用耐蝕性更強(qiáng)的 材料，如鐵鎳合金、高鎳合金等。由于此類材料價(jià)格較高， 在制造波紋管時(shí)，可以考慮僅在與腐蝕性介質(zhì)接觸的表面增 加一層耐蝕合金。疲勞壽命設(shè)計(jì)由波紋管補(bǔ)償器的失效類型 及原因分析可以看出，波紋管的平面穩(wěn)定性、周向穩(wěn)定性及耐腐蝕性能均與其位移量即疲勞壽命相關(guān)。過低的

10、疲勞壽命將會導(dǎo)致金屬波紋管穩(wěn)定性及耐蝕性能下降。規(guī)范要求與選型計(jì)算GB50736-2012民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范中要求， 5.9.5 供暖管道熱膨脹及補(bǔ)償。強(qiáng)制性條文。供暖系統(tǒng)的管道由于熱媒溫度變化而引起熱膨脹，不但要考慮干管的熱膨脹，也要考慮立管的熱膨脹，這個(gè)問題必須重視。在可能的情況下，利用管道的自然彎曲補(bǔ)償是簡單易行的，如果自然補(bǔ)償不能滿足要求，則應(yīng)根 據(jù)不同情況通過計(jì)算選型設(shè)置補(bǔ)償器。對供暖管道進(jìn)行熱補(bǔ)償與固定， 一般應(yīng)符合下列要求 :1 水平干管或總立管固 定支架的布置，要保證分支干管接點(diǎn)處的最大位移量不大于40mm;連接散熱器的立管，要保證管道分支接點(diǎn)由管道伸縮引起的最

11、大位移量不大于 20mm;無分支管接點(diǎn)的管段，間距 要保證伸縮量不大于補(bǔ)償器或自然補(bǔ)償所能吸收的最大補(bǔ)償率 ;2 計(jì)算管道膨脹量時(shí)， 管道的安裝溫度應(yīng)按冬季環(huán)境溫度考慮，一般可取 0C -5C；3 供暖系統(tǒng)供回水管道應(yīng)充分利用自然補(bǔ)償?shù)目赡?'性;當(dāng)利用管道的自然補(bǔ)償不能滿足要求時(shí)，應(yīng)設(shè)置補(bǔ)償器。采用自然補(bǔ)償時(shí)，常用的有L 形或 Z 形兩種形式 ;采用補(bǔ)償器時(shí)，要優(yōu)先采用方形補(bǔ)償（與建器 ;4 確定固定點(diǎn)的位置時(shí)，要考慮安裝固定支架筑物連接 ）的可行性 ;5 垂直雙管系統(tǒng)及跨越管與立管同 軸的單管系統(tǒng)的散熱器立管，當(dāng)連接散熱器立管的長度小于20m 時(shí)，可在立管中間設(shè)固定卡 ;長度大于

12、20m 時(shí)，應(yīng)采取需設(shè)置補(bǔ)償措施 ;6 采用套筒補(bǔ)償器或波紋管補(bǔ)償器時(shí)， 導(dǎo)向支架 ;當(dāng)管徑大于等于 DN50 時(shí)，應(yīng)進(jìn)行固定支架的推力計(jì)算，驗(yàn)算支架的強(qiáng)度 ;7 戶內(nèi)長度大于 10m 的供回水立管與水平干管相連接時(shí)，以及供回水支管與立管相連接處，應(yīng)設(shè)置 23 個(gè)過渡彎頭或彎管，避免采用 'T' 形直接連接。1)熱力管道的熱伸長量通常按下式計(jì)算： x=a (t1-t2)L其中： x管道的熱伸長量， mm; a鋼管的線膨脹系數(shù)，mm/(m °C), t1管內(nèi)介質(zhì)溫度，C,管內(nèi)介質(zhì)指蒸汽、熱水、過熱水等 ；t2管道安裝時(shí)的溫度，c丄管道計(jì)算長度，m。計(jì)算管道熱伸長量，是為

13、了確定補(bǔ)償器的所需補(bǔ)償量，或驗(yàn)算管道因熱 伸長而產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力，所以對于管道的熱伸長量應(yīng)計(jì)算其最大值，即取冷態(tài)安裝條件的最低溫度和熱態(tài)運(yùn)行條件的最高溫度之間的最大溫差。由于管網(wǎng)安裝的氣候條件差異很大，因此 t2 不應(yīng)有統(tǒng)一的取值， 應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣候條件和施工環(huán)境，確定適當(dāng)?shù)墓艿腊惭b溫度。1 、固定支架是暖通空調(diào)中經(jīng)常用到的一種支架，它在系統(tǒng)中起固定和支撐 管道的作用，一般由設(shè)計(jì)人員根據(jù)需要設(shè)定具體位置，各種 規(guī)范中規(guī)定較少，補(bǔ)償器用于吸收管道因溫度增高引起膨脹 造成的長度增大。有“r”型、“Z”型的自然補(bǔ)償器和方形、 套筒、波紋管補(bǔ)償器等多種形式， 設(shè)計(jì)人設(shè)計(jì)時(shí)依據(jù)伸縮量、 管徑等條件選用。可

14、是現(xiàn)在許多設(shè)計(jì)人員對此不重視，或漏 畫，或胡亂對付，位置和數(shù)量都沒有經(jīng)過仔細(xì)推敲，不甚合理，根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了一套在室內(nèi)95/70 C熱水采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)中快速設(shè)置固定支架和補(bǔ)償器的方法，結(jié)合示例詳述如下，望能起到拋磚引玉的作用。2 、設(shè)計(jì)計(jì)算系統(tǒng)中固定支架的設(shè)置應(yīng)在管徑計(jì)算完畢之后，此時(shí)系統(tǒng)管道的布置已經(jīng)完成，系統(tǒng)每一段的管徑已經(jīng)計(jì)算確定，固定支架可以開始布置。2.1 、計(jì)算管道熱伸長量X=0.012(t1-t2)L(1)其中： X 管道的熱伸長量,mm;t1熱媒溫度,C , t2管道安裝時(shí)的溫度，C，一般按-5 C計(jì)算.L 計(jì)算管道長度m;0.012鋼鐵的線膨脹系數(shù),mm/m C 按 t1=

15、95 C 簡化得：X=1.2L(2 )2.2、確定可以不裝補(bǔ)償器和應(yīng)用“ r ”型、“Z”型管段自然補(bǔ)償?shù)墓芏螌τ诒疚乃鱿到y(tǒng)由固定點(diǎn)起，允許不裝補(bǔ)償器的直管段最大長度民用 建筑為33m,工業(yè)建筑為42m。(管道伸長量分別為 40mm和50mm)。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)一般每段臂長不大于2030m，不小于2m。在自然補(bǔ)償兩臂頂端設(shè)置固定支架?！?r ”型補(bǔ)償器1。Z” 型補(bǔ)償器可以看做兩個(gè)“ r ”型補(bǔ)型補(bǔ)償器最大允許距離2.3、確定不能進(jìn)行自然補(bǔ)償部分管道的熱伸長量 ,并根據(jù)計(jì)算結(jié)果設(shè)置補(bǔ)償器能進(jìn)行自般用于 DN150 以下管道 ;最大允許距離與管徑關(guān)系見表然補(bǔ)償部分管道確定了，其余部分就是應(yīng)該設(shè)置補(bǔ)償

16、器的部 分。計(jì)算這部分伸長量，如果較長要設(shè)置多個(gè)補(bǔ)償器，應(yīng)注意均勻設(shè)置 ;并在兩個(gè)補(bǔ)償器中間設(shè)置固定支架。選擇時(shí)注意 套筒補(bǔ)償器容易漏水漏氣，適合安裝在地溝內(nèi)，不適宜安裝在建筑物上部 ;波紋管補(bǔ)償器能力大耐腐蝕， 但造價(jià)高并且需要設(shè)置導(dǎo)向支架 ;方形補(bǔ)償器需要的安裝空間較大，但運(yùn)行可靠應(yīng)用廣泛。設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)工程具體情況選用。3、照一定的步驟精心設(shè)計(jì)，并密切配合施工單位施工才能獲得例題已知如圖1所示，某民用建筑95/70C熱媒供熱管道a-b段長度為32m , b-c段長度為24m, c-d段長度為63m,d-e段長度為48m，管徑如圖所示。求 計(jì)算管道熱伸長量，設(shè)置補(bǔ)償器和固定支架。解 首先按照公式 (2)計(jì)算可得 a-b 段管道熱伸長量 =38.4mmb-c 段管道熱d-e段伸長量 =28.8mm c-d 段管道熱伸長量 =75.6mm管道熱伸長量 =57.6mm 圖 1 供熱干管示意圖干管示意圖 由以上計(jì)算可知，a-b 段和 b-c 段伸長量不超過規(guī)定值，可不設(shè)補(bǔ)償器，但應(yīng)在管段中部(點(diǎn)f、g)設(shè)一固定支架，使管道可以有固定點(diǎn)向兩側(cè)自由伸縮。d-e 段可以從e點(diǎn)開始向d點(diǎn)量33m的p處設(shè)一固定